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第1篇 力学3

第1章 质点运动学3

1.1 力学的早期研究3

1.1.1 力学发展概述3

1.1.2 力学研究中的思想和方法4

1.2 质点运动学的描述6

1.2.1 质点 参照系 坐标系6

1.2.2 位置矢量 运动方程7

1.2.3 位移 速度 加速度8

1.2.4 运动学中的两类问题11

1.3 曲线运动12

1.3.1 圆周运动12

1.3.2 抛体运动16

思考题18

习 题19

第2章 质点动力学21

2.1 牛顿运动定律21

2.1.1 牛顿力学三定律21

2.1.2 几种常见的力23

2.1.3 应用举例24

2.2 动量守恒定律27

2.2.1 动量 冲量 质点的动量定理27

2.2.2 质点系的动量定理29

2.2.3 动量守恒定律30

2.3 功和能 机械能守恒定律33

2.3.1 功 功率33

2.3.2 质点的动能定理36

2.3.3 质点系的动能定理37

2.3.4 势能 机械能守恒定律37

2.4 质点的角动量及角动量守恒定律41

2.4.1 质点的角动量41

2.4.2 质点的角动量守恒定律42

思考题43

习题45

第3章 机械振动47

3.1 简谐振动47

3.1.1 弹簧振子的简谐振动47

3.1.2 振幅 角频率 初相位49

3.1.3 旋转矢量图示法50

3.1.4 简谐振动的能量51

3.2 同方向简谐振动的合成52

3.2.1 同方向同频率简谐振动的合成52

3.2.2 同方向不同频率简谐振动的合成 拍53

3.3 阻尼振动 受迫振动54

3.3.1 阻尼振动54

3.3.2 受迫振动 共振55

思考题56

习题57

第4章 机械波60

4.1 机械波的产生和传播60

4.1.1 机械波的产生60

4.1.2 横波和纵波61

4.1.3 波阵面和波射线61

4.1.4 波的传播速度62

4.1.5 波长 周期 频率63

4.2 平面简谐波的波动方程64

4.3 波的衍射和干涉67

4.3.1 惠更斯原理67

4.3.2 波的衍射68

4.3.3 波的叠加原理69

4.3.4 波的干涉69

思考题72

习题73

第2篇 热学79

第5章 理想气体状态方程79

5.1 热学的早期研究79

5.1.1 热学研究的对象和方法79

5.1.2 热学发展概述80

5.2 理想气体状态方程81

5.2.1 热现象的描述81

5.2.2 温度 温标83

5.2.3 理想气体状态方程85

5.2.4 热的本质 热功当量88

思考题91

习题92

第6章 气体动理论93

6.1 分子运动的基本概念93

6.1.1 物质的微观模型93

6.1.2 分子热运动的无序性和统计规律95

6.2 理想气体的压强公式与温度公式96

6.2.1 理想气体的微观模型96

6.2.2 理想气体的压强公式97

6.2.3 理想气体的温度公式100

6.3 能量按自由度均分定理与理想气体内能101

6.3.1 自由度101

6.3.2 能量按自由度均分定理103

6.3.3 理想气体内能103

6.4 麦克斯韦速率分布律105

6.4.1 气体速率分布的实验测定105

6.4.2 麦克斯韦速率分布律107

6.4.3 3种统计速率108

思考题111

习题112

第3篇 电磁学117

第7章 静电场117

7.1 电磁学的早期研究117

7.1.1 电磁学发展概述117

7.1.2 电磁学中的思想和方法119

7.2 电荷 库仑定律120

7.2.1 电荷120

7.2.2 库仑定律121

7.3 电场 电场强度122

7.3.1 场的概念122

7.3.2 电场的基本性质122

7.3.3 电场强度123

7.3.4 电场强度的计算123

7.4 高斯定理127

7.4.1 电场线127

7.4.2 电通量128

7.4.3 高斯定理130

7.4.4 高斯定理的应用131

7.5 静电场的环路定理 电势133

7.5.1 静电场的环路定理133

7.5.2 电势能135

7.5.3 电势和电势差135

7.5.4 电势的计算136

7.5.5 等势面139

思考题140

习题142

第8章 恒定磁场145

8.1 恒定电流电动势145

8.1.1 电流密度 电流场145

8.1.2 欧姆定律的微分形式147

8.1.3 恒定电流条件 基尔霍夫定律148

8.1.4 非静电力 电源的电动势149

8.2 磁场的描述 磁感强度150

8.3 毕奥－萨伐尔定律152

8.3.1 毕奥－萨伐尔定律152

8.3.2 毕奥－萨伐尔定律的应用153

8.3.3 运动电荷的磁场157

8.4 磁通量 磁场的高斯定理159

8.4.1 磁感线159

8.4.2 磁通量 磁场的高斯定理160

8.5 安培环路定理162

8.5.1 安培环路定理162

8.5.2 安培环路定理的应用163

8.6 磁场对载流导线的作用167

8.6.1 安培力167

8.6.2 载流线圈在磁场中受到的磁力矩168

8.7 磁场对运动电荷的作用170

8.7.1 洛伦兹力170

8.7.2 带电粒子在匀强磁场中的运动172

思考题174

习题175

第4篇 光学183

第9章 光学基础183

9.1 光学的早期研究183

9.1.1 光学发展概述183

9.1.2 光学研究中的思想和方法186

9.2 几何光学简介187

9.2.1 几何光学的基本定律187

9.2.2 平面的反射和折射成像189

9.2.3 薄透镜的成像190

9.3 光的干涉196

9.3.1 相干光及相干光的获得196

9.3.2 杨氏双缝干涉实验197

9.3.3 光程和光程差201

9.3.4 反射光的相位突变203

9.3.5 薄膜的等厚干涉204

9.4 光的衍射211

9.4.1 光的衍射现象 惠更斯－菲涅耳原理211

9.4.2 夫琅和费单狭缝衍射214

9.4.3 夫琅和费圆孔衍射 最小分辨角218

思考题221

习题222

习题参考答案225

参考文献233